ಅಪರೂಪದ ಅರ್ಥ್-ಡೋಪ್ಡ್ ಹೊಂದಿರುವ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಪಾಲಿಯುರಿಯಾ ಲೇಪನಗಳು

ಅಪರೂಪದ ಅರ್ಥ್-ಡೋಪ್ಡ್ ನ್ಯಾನೊ-ಜಿಂಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಪಾಲಿಯುರಿಯಾ ಲೇಪನಗಳು

ಮೂಲ: ಅಜೋ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಕೋವಿಡ್-19 ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕವು ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಸ್ಥಳಗಳು ಮತ್ತು ಆರೋಗ್ಯ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ ಆಂಟಿವೈರಲ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಲೇಪನಗಳ ತುರ್ತು ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ. ಅಕ್ಟೋಬರ್ 2021 ರಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಬಿಯಲ್ ಬಯೋಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಪಾಲಿಯುರಿಯಾ ಲೇಪನಗಳಿಗೆ ತ್ವರಿತ ನ್ಯಾನೊ-ಜಿಂಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಡೋಪ್ಡ್ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ, ಇದು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ. ನೈರ್ಮಲ್ಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಅಗತ್ಯತೆಗಳು ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕ ರೋಗಗಳ ಬಹು ಏಕಾಏಕಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದಂತೆ, ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ರೋಗಕಾರಕ ಪ್ರಸರಣದ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ತ್ವರಿತ, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ಮತ್ತು ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿವೈರಲ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನಗಳ ತುರ್ತು ಅಗತ್ಯವು ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಕೈಗಾರಿಕಾ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನವೀನ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಉತ್ತೇಜನ ನೀಡಿದೆ. ಆಂಟಿವೈರಲ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನಗಳು ವೈರಲ್ ಪ್ರಸರಣದ ಅಪಾಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕದ ಮೇಲೆ ಜೈವಿಕ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಅವು ಜೀವಕೋಶ ಪೊರೆಯ ಅಡಚಣೆಯ ಮೂಲಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತವೆ. ಅವು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆಯಂತಹ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಹ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತವೆ. ಯುರೋಪಿಯನ್ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಡಿಸೀಸ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಅಂಡ್ ಪ್ರಿವೆನ್ಷನ್ ಪ್ರಕಾರ, ಜಾಗತಿಕವಾಗಿ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 4 ಮಿಲಿಯನ್ ಜನರು (ನ್ಯೂ ಮೆಕ್ಸಿಕೋದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಸುಮಾರು ಎರಡು ಪಟ್ಟು) ಆರೋಗ್ಯ ರಕ್ಷಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸೋಂಕನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇದು ವಿಶ್ವಾದ್ಯಂತ ಸುಮಾರು 37,000 ಸಾವುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಅಭಿವೃದ್ಧಿಶೀಲ ರಾಷ್ಟ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕೆಟ್ಟದಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಜನರಿಗೆ ಸರಿಯಾದ ನೈರ್ಮಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆರೋಗ್ಯ ನೈರ್ಮಲ್ಯ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯ ಲಭ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಪಾಶ್ಚಿಮಾತ್ಯ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ, HCAI ಗಳು ಸಾವಿಗೆ ಆರನೇ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲವೂ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಮತ್ತು ವೈರಸ್‌ಗಳಿಂದ ಮಾಲಿನ್ಯಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ - ಆಹಾರ, ಉಪಕರಣಗಳು, ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಮತ್ತು ಗೋಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಜವಳಿ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಮಾತ್ರ. ನಿಯಮಿತ ನೈರ್ಮಲ್ಯ ವೇಳಾಪಟ್ಟಿಗಳು ಸಹ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯನ್ನು ಕೊಲ್ಲದಿರಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುವ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ತುರ್ತು ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ. ಕೋವಿಡ್ -19 ರ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವೈರಸ್ ಆಗಾಗ್ಗೆ ಸ್ಪರ್ಶಿಸಲ್ಪಡುವ ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ 72 ಗಂಟೆಗಳವರೆಗೆ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ, ಇದು ಆಂಟಿವೈರಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನಗಳ ತುರ್ತು ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಒಂದು ದಶಕಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಆರೋಗ್ಯ ರಕ್ಷಣೆ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ, MRSA ಏಕಾಏಕಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸತು ಆಕ್ಸೈಡ್ - ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾದ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತ ಸತು ಆಕ್ಸೈಡ್ (ZnO) ಪ್ರಬಲವಾದ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿವೈರಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ZnO ಬಳಕೆಯನ್ನು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿವೈರಲ್ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಘಟಕಾಂಶವಾಗಿ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹಲವಾರು ವಿಷತ್ವ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ZnO ಮಾನವರು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಗೆ ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲ ಆದರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಜೀವಕೋಶ ಪೊರೆಗಳನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಸತು ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ-ಕೊಲ್ಲುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಕೆಲವು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಬಹುದು. Zn2+ ಅಯಾನುಗಳು ಸತು ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಣಗಳ ಭಾಗಶಃ ಕರಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಇತರ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಮತ್ತಷ್ಟು ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಜೀವಕೋಶದ ಗೋಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರ ಸಂಪರ್ಕ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಬಿಡುಗಡೆಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸತು ಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ: ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಸತು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದ್ರಾವಣಗಳು ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿವೆ. ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುವ ಸತು ಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ದೊಡ್ಡ ಇಂಟರ್‌ಫೇಶಿಯಲ್ ಪ್ರದೇಶದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಜೀವಕೋಶ ಪೊರೆಯೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ಭೇದಿಸುತ್ತವೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಅನೇಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ Sars-CoV-2 ಕುರಿತು, ವೈರಸ್‌ಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಿವೆ. ಉತ್ತಮ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು RE-ಡೋಪ್ಡ್ ನ್ಯಾನೊ-ಜಿಂಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಯುರಿಯಾ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಲಿ, ಲಿಯು, ಯಾವೊ ಮತ್ತು ನರಸಿಮಾಲು ತಂಡವು ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬೆರೆಸಿ ರಚಿಸಲಾದ ಅಪರೂಪದ-ಭೂಮಿ-ಡೋಪ್ಡ್ ನ್ಯಾನೊ-ಜಿಂಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಣಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಪಾಲಿಯುರಿಯಾ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲು ಒಂದು ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ. ZnO ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಸೀರಿಯಮ್ (Ce), ಪ್ರಸೋಡೈಮಿಯಮ್ (Pr), ಲ್ಯಾಂಥನಮ್ (LA), ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ (Gd.) ನೊಂದಿಗೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಲ್ಯಾಂಥನಮ್-ಡೋಪ್ಡ್ ನ್ಯಾನೊ-ಜಿಂಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಣಗಳು P. ಎರುಗಿನೋಸಾ ಮತ್ತು E. ಕೋಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ತಳಿಗಳ ವಿರುದ್ಧ 85% ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಈ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ UV ಬೆಳಕಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ 25 ನಿಮಿಷಗಳ ನಂತರವೂ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲುವಲ್ಲಿ 83% ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ. ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾದ ಡೋಪ್ಡ್ ನ್ಯಾನೊ-ಜಿಂಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಣಗಳು ಸುಧಾರಿತ UV ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಬಹುದು. ಜೈವಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಬಳಕೆಯ ನಂತರವೂ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ತಮ್ಮ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿವೆ. ಪಾಲಿಯುರಿಯಾ ಲೇಪನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಾಳಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಂದ ಸಿಪ್ಪೆ ಸುಲಿಯುವ ಅಪಾಯ ಕಡಿಮೆ. ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಬಾಳಿಕೆ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊ-ZnO ಕಣಗಳ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ವಿವಿಧ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಭಾವ್ಯ ಉಪಯೋಗಗಳು ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಭವಿಷ್ಯದ ಏಕಾಏಕಿ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಆರೋಗ್ಯ ರಕ್ಷಣಾ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿ HPAI ಗಳ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಲು ಅಗಾಧ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಆಹಾರ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಶೆಲ್ಫ್-ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಆಹಾರ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಬಳಕೆಗೆ ಸಹ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆ ಇನ್ನೂ ಶೈಶವಾವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿದ್ದರೂ, ಇದು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಿಂದ ಹೊರಬಂದು ವಾಣಿಜ್ಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಳ್ಳಲಿದೆ.